盘式制动器摩擦片的接触分析与优化

针对制动器摩擦片与制动盘的接触性能是影响制动性能的主要因素之一,对制动盘与摩擦片进行了有限元分析。在最高车速为100km/h时,对制动盘与摩擦片进行了接触分析,分析结果证明材料为Q235A的制动盘与材料为T800-H复合材料的摩擦片接触时,产生的最大应力应变为210.961MPa和0.81625mm,均在两种材料的屈服极限范围内,证明采用这两种材料所制造的制动盘与摩擦片满足使用要求。在保证各项性能的前提下,对摩擦片进行了优化设计,优化结果显示,摩擦片优化后较优化前其厚度减少了30.8%,质量减轻了30.7%。     

考虑时变速度的盘式制动系统的颤振特性研究

制动过程中的黏滑与颤振是一个与摩擦密切相关的复杂动力学问题.为了研究制动盘与摩擦片的黏滑与颤振现象,建立了制动系统考虑制动盘旋转自由度的五自由度非线性动力学模型.利用数值仿真方法,通过改变制动过程中的制动压力和初速度,研究速度时变的动力学特性,从而探索其黏滑与颤振现象产生的相关原因.研究结果表明:制动盘和摩擦片的切向振幅随着制动初速度的增加,呈先增大后减小的趋势;低速时制动盘和摩擦片切向将产生明显的黏滑颤振,随着制动初速度的增加,黏滑颤振逐渐减小;随着制动压力的增加,切向和法向的振动有增强趋势,系统由纯滑动逐渐进入黏滑运动并产生颤振.     

动态摩擦因数对蝶式制动器温度场影响的试验和模拟研究

针对蝶式制动器制动过程中温度场研究的需要,利用相似原理研制定速制动试验台,用以模拟摩托车匀速下长坡时的制动工况。制动试验台用车床的三爪卡盘控制固定在旋转轴上的制动盘做定速旋转运动,内外摩擦片通过液压力夹紧制动盘,使制动盘与摩擦片发生摩擦运动,通过热电偶、拉压力传感器、压力表、热成像仪分别测出定速制动50 s的摩擦片上固定点的温度变化、制动扭矩(经计算得出)的动态变化、制动力的均值、制动盘摩擦区域的温度场变化,实时显示并记录下来。定速制动摩擦试验机能实现不同转速、不同制动力等条件下,制动过程中的各变量的动态测量。试验还选取热成像仪测得的最大的温度为变量,研究摩擦因数随温度的变化。在试验的基础上,用ABAQUS对制动盘与摩擦片的相互作用做了一些仿真和分析。仿照实际模型1∶1建模,加载与边界条件与实际模型相同,将测得的摩擦因数随温度变化的数据输入接触条件,仿真得到制动盘与摩擦片温度场的变化。仿真与试验的结果对比表明摩擦因数动态变化的接触模型能很好的模拟制动的实际工况。     

Kessler驱动桥驻车制动器间隙调整和维护方法

<正>1.组成用于工程车辆的Kessler驱动桥,可配置诺特FSG90型或FSG110型2种驻车制动器。这2种制动器均由壳体1、压力圈2、推力杆3、调整螺栓4、碟簧组件5、活塞6、摩擦片(7、8)和导向螺栓9组成,如图1所示。摩擦片7、8可在导向螺栓9上自由滑动,用于将制动盘制动。当进行制动时,碟簧组件5产生的推动力压缩活塞6,活塞6推动摩擦片7、8压紧制动盘,从而对制动盘产生制动力。当外部的释放压力大于碟簧组件5推力时,活塞6被推回,摩擦片(7、8)与制动盘分离,制动解除。     

盘式制动系统参数对制动颤振的影响分析

为了研究盘式制动系统参数对制动颤振的影响,建立了二自由度的动力学模型,利用Matlab进行数值仿真,分别研究了制动初速度、制动压力、阻尼和刚度等因素对制动系统动力学特性的影响。根据得到的位移曲线和相图可以看出:随着制动初速度的增大,系统黏滞阶段持续时间减少,并逐渐进入稳定运动状态;制动压力相对较小时,制动系统处于稳定状态,随着制动压力的增大,摩擦片和制动盘的振动幅值也随之增大,振动强度变大;在阻尼增大的过程中,摩擦片和制动盘均由起初的纯滑动运动状态进入稳定运动状态,且达到稳定运动状态的时间也逐渐缩短;摩擦片在相对较小的制动刚度下即可达到稳定状态,而制动盘则需要有较大的刚度才能达到稳定状态。     

基于ABAQUS的车辆盘形制动系统仿真分析

制动盘和摩擦片之间产生共振时会影响二者之间的接触状况,从而导致摩擦副之间的接触恶化,严重时会引起制动失效.文中基于三维实体软件SoIidWorks建立了轨道车辆盘形制动系统.针对车辆盘形制动系统振动噪声问题,利用ABAQUS建立了车辆盘形制动的有限元模型.利用模态分析方法,分别对制动盘、摩擦片和盘形制动耦合系统进行模态...     

某乘用车制动异响分析和研究

车削加工而成的制动盘在摩擦表面存在规律的螺旋纹路,汽车制动时,螺旋纹路会给摩擦片施加一径向力,导致摩擦片沿制动盘径向窜动,从而产生异响。车削加工时,采用不同的进给速度,打乱摩擦表面螺旋纹路的一致性,从而消除异响。     

盘式制动摩擦片摩擦磨损特性的研究

进行了纤维增强合成摩擦片和现用合成摩擦片与QT450制动盘配副的制动摩擦试验,记录了制动过程中摩擦系数、磨损量与制动盘温度的变化情况,采用偏振光显微镜分析了磨损表面形貌.结果表明:纤维增强合成摩擦片的平均摩擦系数小于现用合成材料摩擦片,但摩擦系数稳定且耐磨性略高于现用合成材料摩擦片;在模拟制动工况下,纤维增强合成摩擦片比现用合成材料摩擦片所引起的制动盘温升略高;但都仍低于材料的热衰退温度。     

风力机制动系统摩擦片的振动特性研究

为了降低风力机制动系统的制动振动,研究了风力机制动系统摩擦片的振动特性,针对某型风力机盘式制动器,考虑制动盘与内外摩擦片的接触耦合,以多自由度振动力学理论为基础,并结合库伦摩擦模型,建立了制动盘-摩擦片的六自由度动力学模型,研究了制动力和摩擦片材料对制动振动的影响,得到了内外摩擦片沿制动盘旋转切向方向和法向方向的振动位移曲线图和相图。结果表明:风力机在制动工作过程中,制动力越大,内外摩擦片在两个方向的振幅越大,振动趋势越强;在相同的制动力下,三种摩擦片中C/C纤维复合材料摩擦片的性能最好,振动幅度最小,达到振动稳定状态所用的时间最短。     

基于ANSYS/LS-DYNA的盘式制动器瞬态动力学仿真分析

利用ANSYS软件的LS-DYNA模块,在考虑制动盘与摩擦片之间摩擦特性的基础上,对盘式制动器的制动过程,进行了动态的模拟.得出了制动过程中制动盘和摩擦片的应力分布情况.为优化制动器的结构提供了依据.     

基于相似理论的列车制动摩擦副缩比模型研究

基于相似理论设计列车制动缩比摩擦副,利用有限元软件ADINA,在制动速度100 km/h、制动压力1.1 MPa工况下,对1∶1制动盘和缩比制动盘的三维瞬态温度场与应力场分布情况进行模拟分析,进而探讨二者的等效性。结果表明:缩比制动盘与1∶1制动盘温度场与应力场分布的模拟结果基本一致,缩比制动盘的峰值温度为203.9℃,较1∶1制动盘低22.4℃;缩比制动盘的峰值应力为308 MPa,较1∶1制动盘低48.7 MPa;且同工况下缩比模型的试验数据与1∶1制动盘模拟结果基本吻合,二者制动时间相差1 s,峰值温度相差26.9℃,验证了缩比模型的合理性。     

拖曳与启停制动模式下盘式制动器热-机耦合特性研究

建立起盘式制动器三维热-机耦合有限元模型,分析在拖曳制动和启停制动两种模式下制动器的热-耦合特性和摩擦振动特性,并探讨了在启停制动模式下,不同的减速行为对热-机耦合和振动特性的影响。结果表明:制动器在热-机耦合作用下,制动盘两侧摩擦片的热变形形式完全不同,导致两侧摩擦片的温度分布差异显著,活塞侧的摩擦片表面温度大于钳指侧摩擦片温度,这种温度差异也表现在制动盘两侧的盘面温度上;随着摩擦界面温度升高,制动系统的振动强度逐渐降低,但由于温度差异导致制动盘两侧的热变形程度不同,因此制动器活塞侧的振动强度大于钳指侧的振动强度;制动盘的减速行为对系统的热-机耦合特性和摩擦振动特性影响显著,在快速制动模式下制动器与外界热交换效应显著,界面温度较低,但是振动强度较大;慢速制动和分步制动模式下,界面温度迅速升高,但是由于摩擦过程较为缓慢,系统振动强度较低;尤其是分步制动的情况下,在某一阶段的振动强度有可能非常微弱。以上研究结果对认识制动系统的温度分布特性和改善制动器振动噪声问题具有一定指导意义。     

风电偏航制动器制动稳定性研究

针对研发新型抗颤振风电偏航制动器而避免偏航过程中的失稳振动问题,从摩擦学的角度研究偏航系统失稳振动机理,通过建立偏航制动系统动力学模型来研究风电偏航制动稳定性问题。结果表明,偏航失稳振动与系统的刚度、固有频率和阻尼比、制动盘与制动块上的摩擦片材料、制动盘质量、活塞直径与数量以及偏航余压等参数有关;当偏航过程中发生失稳振动时,可通过减小偏航余压或更换摩擦因数更小的摩擦片来控制振动;研发抗颤振风电偏航制动器时,应基于制动盘并结合稳定性曲面图进行偏航制动器结构设计和材料选择。     

装载机制动循环系统研究与应用

装载机制动系统一般采用气-液钳盘式制动系统,该制动系统在装载机频繁作业时,由于频繁制动,制动盘与制动钳的摩擦片摩擦产生的热量传递给制动钳体,常造成制动钳体高温,引起密封件老化失效或制动液气化自制动总泵油杯喷出,导致制动系统失效。创新提出一种采用循环工作原理的制动系统,大大降低了制动液温度,有效提高了装载机制动系统的可靠性。     

基于长大坡道持续制动的新型制动盘研究

随着我国中西部地区高速铁路的建设,由于长大坡道线路带来的问题日益凸显。在长大坡道行驶时如果电制动出现故障,将采用纯空气制动,长大坡道造成的持续制动会导致制动盘的热负荷急剧上升。由于散热的时效较慢从而导致制动盘温度过高,同时产生较大的温度梯度,从而导致制动盘热疲劳裂纹产生。为了解决长大坡道工况下制动盘的换热效率提升和降温问题,基于兰新线的长大坡道工况,通过设计新型的铝嵌钢结构制动盘,采用有限元分析软件对铝嵌钢结构制动盘和全钢制动盘进行仿真计算,得到温度场和热应力分布。结果表明,在长大坡道采用纯空气制动时,铝嵌钢制动盘可以在实现轻量化的同时明显降低制动盘面的温度和温度梯度,缓解长大坡道制动带来的制动盘热疲劳问题。     

某车型的制动盘划盘问题分析与解决

制动盘划盘不仅影响车辆外观,而且影响驾驶员、乘员的舒适性,严重时还会产生整车制动噪声及制动抖动,导致顾客强烈抱怨。针对某车型制动盘划盘问题,通过整车及台架试验数据分析,找到造成制动盘划盘的主要原因,并通过调整制动盘加工工艺解决了此问题。     

制动过程中闸片材料与制动盘温度关系试验研究

为探讨碳/陶制动盘与不同闸片材料的匹配性,对碳/陶制动盘分别与碳/陶复合闸片、铜基粉末冶金闸片和铁基粉末冶金闸片组成的摩擦副进行制动试验,研究了在制动过程中盘面各点瞬时温度、最高温度、闸片温度与制动工况的关系。结果表明：碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副温度及温度梯度均高于其他2种摩擦副,其温度梯度在低速制动时随压力的增加而明显增加,当制动速度较高时,温度梯度并没有随压力的增加而增加;对于碳/陶制动盘与铜基和铁基粉末冶金闸片摩擦副,随制动速度和压力的提高,盘面温度梯度变化不明显。原因在于材料导热性和起始摩擦因数决定了盘面的散热能力和制动功率,碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副因较高的起始摩擦因数以及较低的导热性,其制动功率高和散热能力低,导致盘面温度持续升高。     

制动盘表面加工工艺对制动性能的影响

制动盘是汽车盘式制动器的重要零件,制动盘表面加工采用不同工艺,形成的表面纹理不同,对整车制动性能的影响也不同。某些主机厂新车下线检测时,磨削制动盘的稳定性较好;若匹配低金属材质或摩擦因数较高的摩擦片,车削制动盘划盘情况比较好;对于磨削加工的制动盘,通过调整合适的参数,可改善表面微裂纹现象。     

液力缓速器的原理及对车辆车用刹车系统的效果

行车安全问题上最重要的系统就是车辆的制动系统。随着汽车技术和道路条件的不断发展,汽车的速度和跑动距离大大提升,汽车的动能也有很大的提高,所以旧摩擦片制动不能满足高强度的工作要求,车辆运行一段时间后会出现因摩擦片过热,制动效能热衰退现象,危及安全。使用排气制动时汽车在下长坡,虽然可以得到良好的制动效果,但对于大型并重载的车辆来说,排气制动效果是很有限的。因此配备液力缓速器车辆的优点也突显出来。     

应用多体动力学制动器盘片间多柔体建模分析

盘式制动器制动过程分析时,难点在于建立制动盘和摩擦片之间柔性体接触摩擦力,影响制动器性能和可靠性重要因素。根据制动器结构和功能特点,分析制动过程中车轮和制动器的受力情况,结合制动盘片之间正压力和摩擦力实现方法,分析制动器盘片之间柔性体接触摩擦力,采用多体动力学理论建立多柔体分析模型。利用模型对制动过程进行分析,对动摩擦因数、安装误差等影响因素对制动过程对制动性能和振动特性影响,获得制动过程中减速度和角减速度傅里叶变换等参数随时间变化趋势。进行盘式制动器样车测试,并将模型分析结果与试车测试结果进行对比分析,可知模型分析与试车试验结果基本一致,为制动器问题深入研究提供一种可行研究手段和方法。